BAB 3

LANDASAN TEORI

3.1. Definisi Pemeliharaan

Pemeliharaan atau perawatan (maintenance) menurut Assauri (1993,

p116) adalah suatu kombinasi dari berbagai tindakan yang dilakukan untuk

menjaga suatu fasilitas / peralatan pabrik dan mengadakan perbaikan, perawatan

atau penggantian yang diperlukan untuk mendapatkan suatu kondisi operasi

produksi yang memuaskan, sesuai dengan yang direncanakan. Maintenance

dapat juga diartikan sebagai setiap aktivitas yang tidak hanya menjaga /

mempertahankan baik mesin ataupun peralatan terhadap kerusakan atau hanya

sekedar memotong biaya operasi, tetapi juga untuk meningkatkan output atau

kualitas produk. Dengan adanya kegiatan pemeliharaan ini, fasilitas dan

peralatan pabrik dapat dipergunakan untuk produksi sesuai dengan rencana dan

tidak mengalami kerusakan selama fasilitas atau peralatan tersebut dipergunakan

untuk proses produksi atau sebelum jangka waktu tertentu yang direncanakan

tercapai.

Pemeliharaan yang baik akan mengakibatkan kinerja perusahaan

meningkat, kebutuhan konsumen dapat terpenuhi tepat waktu, serta nilai

investasi yang dialokasikan untuk peralatan dan mesin dapat diminimasi. Selain

itu pemeliharaan yang baik juga dapat meningkatkan kualitas produk yang

dihasilkan dan mengurangi waste yang berarti mengurangi ongkos produksi.

25

Kegiatan pemeliharaan dapat dinilai berhasil apabila memenuhi kriteria sebagai

berikut :

• Pelaksanaan pekerjaan secepat mungkin, artinya setiap kali terjadi gangguan

pada peralatan produksi, penanggulangannya dapat dilakukan secepat

mungkin

• Biaya yang murah, artinya kegiatan pemeliharaan tidak menimbulkan biaya

yang besar

• Ketersediaan mesin / alat tinggi, artinya mesin atau alat tersebut senantiasa

dalam keadaan siap pakai, sehingga jadwal produksi dapat dipenuhi.

Fungsi pemeliharaan sama pentingnya dengan fungsi-fungsi lain dalam

suatu perusahaan industri. Ketergantungan orang-orang produksi terhadap bagian

pemeliharaan dirasakan semakin besar dengan semakin kompleksnya mesin-

mesin produksi yang digunakan terutama untuk menjamin mutu barang yang

dihasilkan.

Banyak kerugian yang akan dialami jika masalah perawatan mesin

diabaikan. Mesin-mesin yang digunakan untuk memproses produk akan lebih

mudah rusak. Sebaliknya, perencanaan perawatan yang baik akan membuat

mesin dapat bekerja secara optimal dan tentunya biaya maintenance yang

dikeluarkan dapat ditekan seminimal mungkin. Masalah perawatan mempunyai

kaitan erat dengan tindakan pencegahan (preventive) dan perbaikan (corrective).

Tindakan tersebut dapat berupa :

1. Pemeriksaan (inspection), yaitu tindakan yang ditujukan terhadap sistem atau

mesin untuk mengetahui apakah sistem berada pada kondisi yang diinginkan.

26

2. Servis (service), yaitu tindakan yang bertujuan untuk menjaga kondisi suatu

sistem yang biasanya telah diatur dalam buku petunjuk pemakaian sistem.

3. Penggantian komponen (replacement), yaitu tindakan penggantian komponen

yang dianggap rusak atau tidak memenuhi kondisi yang diinginkan. Tindakan

ini mungkin dilakukan secara mendadak atau dengan perencanaan

pencegahan terlebih dahulu.

4. Perbaikan (repair), yaitu tindakan perbaikan minor yang dilakukan pada saat

terjadinya kerusakan kecil.

5. Overhaul, yaitu tindakan perbaikan besar-besaran yang biasanya dilakukan

pada akhir periode tertentu.

3.2. Tujuan Pemeliharaan (Maintenance)

Tujuan pemeliharaan yang utama menurut dapat didefinisikan sebagai

berikut :

1. Untuk memperpanjang usia kegunaan aset. Hal ini terutama penting di negara

berkembang karena kurangnya sumber daya modal untuk penggantian.

2. Untuk menjamin ketersediaan optimum peralatan yang digunakan untuk

produksi atau jasa dan mendapatkan laba investasi semaksimal mungkin.

3. Untuk menjamin kesiapan operasional dari seluruh peralatan yang diperlukan

dalam keadaan darurat setiap waktu.

4. Untuk menjamin keselamatan orang yang menggunakan sarana tersebut.

5. Untuk menjaga kualitas pada tingkat yang tepat untuk memenuhi apa yang

dibutuhkan oleh produk itu sendiri dan tidak mengganggu kegiatan produksi.

27

6. Untuk mencapai tingkat biaya pemeliharaan serendah mungkin dengan

melaksanakan kegiatan pemeliharaan secara efektif dan efisien.

Sedangkan sasaran yang hendak dicapai dengan suatu kegiatan

pemeliharaan adalah sebagai berikut :

1. Produksi yang sesuai dengan rencana produksi yang telah dibuat.

2. Tingkat mutu dan ketelitian sesuai dengan spesifikasi produk dan produksi

yang tidak terganggu, karena jika terjadi gangguan pada proses produksi

maka sedikit banyak karakteristik produk yang dihasilkan juga akan berubah.

3. Perawatan berusaha untuk mengurangi kerusakan yang tidak wajar dan

menjaga agar modal yang ditanam perusahaan dalam waktu yang telah

ditentukan dapat sesuai dengan kebijaksanaan perusahaan di bidang investasi

fasilitas.

4. Dalam melaksanakan ketiga hal tersebut di atas diharapkan dapat dilakukan

dengan biaya seminimal mungkin

5. Dalam melakukan kegiatannya tidak mengabaikan keselamatan pegawai dan

harus bekerjasama erat dengan bagian lainnya.

Berdasarkan hal-hal di atas, maka diperlukan suatu tindakan perawatan

yang kontinyu dan seksama terhadap mesin-mesin, agar dapat mempertahankan

kualitas dan kuantitas output yang dihasilkan. Hal ini disebabkan karena

kerusakan atau kegagalan dari suatu mesin dapat terjadi sewaktu-waktu ketika

mesin sedang berproduksi.

Pemeliharaan dimaksudkan untuk menjamin kelangsungan fungsional

suatu sistem produksi dan peralatannya, sehingga tujuan perusahaan akan

28

tercapai. Dalam hal ini diusahakan agar breakdown dalam suatu periode

perawatan dapat diminimalkan sedapat mungkin.

3.3. Jenis-Jenis Pemeliharaan (Maintenance)

Kegiatan pemeliharaan berdasarkan Ebeling (1997, p189) dapat

dibedakan atas dua tipe, yaitu sebagai berikut :

1. Reactive maintenance, yaitu kegiatan pemeliharaan yang dilakukan sebagai

respon terhadap downtime unit yang tidak terencana, umumnya sebagai hasil

dari suatu kegiatan, baik yang bersifat internal maupun eksternal. Yang

termasuk reactive maintenance adalah corrective maintenance atau sering

juga disebut dengan nama breakdown maintenance.

2. Proactive maintenance, yaitu pemeliharaan yang dilakukan secara terencana

tanpa menunggu mesin rusak terlebih dahulu sehingga dapat meminimasi

kemungkinan terjadinya downtime akibat kerusakan mesin. Yang termasuk

didalamnya adalah preventive maintenance dan predictive maintenance.

3.3.1. Corrective Maintenance

Corrective maintenance atau juga dikenal dengan nama breakdown

maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan untuk memperbaiki suatu

bagian yang telah terhenti karena terjadinya kerusakan, dengan harapan untuk

memulihkan kembali ke keadaan semula. Dengan kata lain, corrective

maintenance berarti kegiatan reparasi yang dilakukan setelah suatu bagian

mengalami kerusakan atau berfungsi tidak sebagaimana mestinya.

29

Apabila perusahaan hanya mengambil kebijakan untuk melakukan

corrective maintenance saja, maka akan terdapat faktor ketidakpastian dalam

kelancaran proses produksinya akibat ketidakpastian akan kelancaran bekerjanya

fasilitas atau peralatan produksi yang ada. Oleh karena itu, kebijakan untuk

melakukan corrective maintenance saja akan menimbulkan akibat-akibat yang

dapat menghambat ataupun mengganggu kegiatan produksi apabila terjadi suatu

kerusakan yang tiba-tiba pada fasilitas produksi yang digunakan.

3.3.2. Preventive Maintenance

Preventive maintenance adalah pemeliharaan yang dilakukan secara

terjadwal, umumnya secara periodik, dimana sejumlah tugas pemeliharaan

seperti inspeksi, pemeliharaan, penggantian, pembersihan, pelumasan dan

penyesuaian dilaksanakan. Preventive maintenance umumnya dilakukan

berdasarkan data kerusakan dimasa lalu (historis). Dengan dilaksanakan

preventive maintenance secara teratur maka kejadian-kejadian yang tidak terduga

yang dapat mengganggu kelancaran proses produksi diharapkan dapat

diminimasi.

3.3.3. Predective Maintenance

Predective maintenance menurut Amrine (1982, p324) adalah

pemeliharaan yang dilakukan melalui analisa secara fisik terhadap peralatan atau

komponen dengan bantuan instrumen tertentu seperti alat pengukur getaran,

amplitudo-meter, termometer, barometer, pengukur suara dan lain lain untuk

mendeteksi kerusakan sedini mungkin.

30

Dalam predective maintenance, peralatan atau komponen dimonitor atau

dievaluasi untuk memprediksi kapan kerusakan akan terjadi. Sebagai hasilnya

pencegahan yang tepat dapat dilaksanakan sebelum terjadinya kerusakan.

Dengan menghindari kerusakan, maka umur komponen dapat diperpanjang.

Pemeliharaan dapat dilakukan secara terjadwal sehingga waktu produksi yang

terbuang dapat diminimasi.

Kelemahan dari predictive maintenance adalah tidak semua jenis

kerusakan dapat diprediksi dengan metode ini karena tidak semua gejala

kerusakan dapat diukur secara fisik. Tetapi apabila kerusakan mesin atau

komponen dapat diprediksi secara fisik maka predictive maintenance merupakan

metode pemeliharaan terbaik karena pengawasan dapat dilakukan secara terus-

menerus sehingga peluang terjadinya kerusakan yang tidak terduga dalam

kondisi normal dapat diminimasi.

3.4. Konsep Keterawatan (Maintainability)

Keterawatan berdasarkan Ebeling (1997, p6) adalah peluang bahwa

sebuah komponen atau sistem yang gagal / rusak akan dipulihkan atau diperbaiki

kepada kondisi yang telah ditentukan selama periode waktu tertentu ketika

perawatan telah dilakukan sesuai dengan prosedur yang ditetapkan.

3.5. Konsep Downtime

Downtime merupakan waktu yang dibutuhkan oleh mesin yang

mengalami kerusakan dan berhenti, sampai dengan waktu yang dibutuhkan untuk

perbaikan dan mesin siap untuk digunakan kembali. Downtime mesin dapat

31

terjadi ketika unit mengalami masalah seperti kerusakan yang dapat mengganggu

performansi secara keseluruhan termasuk kualitas produk yang dihasilkan atau

kecepatan produksinya sehingga membutuhkan sejumlah waktu tertentu untuk

mengembalikan fungsi unit tersebut pada kondisi semula.

Menurut Ebeling (1997, p190) Downtime terdiri dari beberapa unsur,

yaitu :

1. Supply delay, yaitu waktu yang dibutuhkan oleh personal maintenance untuk

memperoleh komponen atau sparepart yang dibutuhkan untuk

menyelesaikan proses perbaikan.

2. Maintenance delay, yaitu waktu yang dibutuhkan untuk menunggu

ketersediaan sumber daya perawatan untuk melakukan proses perbaikan.

3. Acces time, yaitu waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan akses ke

komponen yang mengalami kerusakan.

4. Diagnosis time, yaitu waktu yang dibutuhkan untuk menentukan penyebab

kerusakan dan langkah perbaikan apa yang harus ditempuh untuk

memperbaiki kerusakan.

5. Repair of replacement time, yaitu waktu aktual yang dibutuhkan untuk

menyelesaikan proses pemulihan setelah permasalahan dapat diidentifikasi

dan akses ke komponen yang rusak dapat dicapai.

6. Verification and alignment time yaitu waktu yang dibutuhkan untuk

memastikan bahwa unit telah kembali pada kondisi operasi semula.

32

3.6. Kurva Laju Kerusakan

Kurva laju kerusakan menjelaskan mengenai kurva yang menunjukkan

pola laju kerusakaan sesaat yang umum bagi suatu produk yang dikenal dengan

istilah kurva bak mandi (bathtub curve) karena bentuknya. Sistem yang memiliki

fungsi laju kerusakan ini pada awal siklus penggunaannya mengalami penurunan

laju kerusakan (kerusakan dini), diikuti dengan laju kerusakan yang mendekati

konstan (usia pakai), kemudian mengalami peningkatan laju kerusakan (melewati

masa pakai). Bentuk kurva berdasarkan Ebeling (1997, p31) ini dapat dilihat

pada gambar 3.1

Gambar 3.1 Kurva Laju Kerusakan

Setiap periode waktu mempunyai karakteristik tertentu yang ditentukan

oleh masing-masing laju kerusakannya, yaitu :

33

1. Early Failure / Kerusakan Awal

Daerah ini sering disebut juga dengan Burn-in period. Pada periode ini laju

kerusakan menurun seiring dengan peningkatan waktu. Kerusakan yang

terjadi pada waktu ini dapat disebabkan oleh beberapa penyebab, seperti :

a. Pengendalian kualitas yang tidak memenuhi syarat.

b. Performansi material dan tenaga kerja yang dibawah standar.

c. Kesalahan yang timbul akibat perakitan.

d. Kesalahan manusia seperti pemasangan dan setup.

e. Kesalahan pengepakan dan metode penanganan material.

Jika terjadi kerusakan, kemudian diganti dengan produk baru, maka

reliability akan meningkat kembali.

2. Chance Failure / Useful Region / Pengoperasian Normal

Periode waktu ini ditandai dengan laju kerusakan yang konstan. Hal ini

menunjukkan bahwa waktu laju kerusakan sesaat tidak akan bertambah

walaupun umur komponen bertambah, dan probabilitas rusaknya komponen

pada setiap saat adalah sama. Sebagai akibatnya, maka pada daerah

kerusakan yang terjadi tidak terduga yang biasanya diakibatkan oleh

pembebanan yang tiba-tiba yang besarnya diluar kemampuan komponen atau

kondisi ekstrim lainnya. Beberapa alasan penyebab timbulnya kerusakan

pada fasa ini diantaranya adalah :

a. Kerusakan yang tidak dapat dijelaskan penyebabnya.

b. Kesalahan manusia dan kerusakan alamiah.

34

c. Kerusakan tidak terhindarkan, bahkan dengan tindakan perawatan praktis

yang paling efektif sekalipun.

3. Wear Out Failure / Periode Wear Out

Periode waktu ini ditandai dengan laju kerusakan yang meningkat tajam,

karena memburuknya kondisi peralatan. Peningkatan ini mengindikasikan

akhir dari umur pemakaian berguna dari produk mulai akan dipertanyakan

sejalan dengan semakin memburuknya kondisi produk.

Bila suatu alat telah memasuki fasa ini, sebaiknya dilakukan perawatan

pencegahan untuk mengurangi terjadinya kerusakan yang lebih fatal.

Beberapa alasan yang menyebabkan kerusakan pada fasa ini adalah :

a. Perawatan yang tidak memadai.

b. Kelelahan karena aus akibat pemakaian.

c. Kelelahan karena umur pakai

d. Kesalahan overhaul

e. Terjadinya korosi

f. Rancangan umur pakai yang memang singkat.

3.7. Alat kendali Kualitas

Alat kendali kualitas ini diperlukan dalam rangka meningkatkan kualitas

dari produk yang dibuatnya. Akan tetapi sebenarnya alat kendali kualitas ini

bukan hanya untuk meningkatkan kualitas produk tetapi bisa untuk

meningkatkan kualitas sistem, tentu saja dengan pemilihan alat kendali kualitas

35

yang tepat. Salah satu alat kendali kualitas yang paling sering digunakan adalah

diagram Pareto.

Diagram Pareto adalah diagram batang yang disusun secara menurun atau

dari besar ke kecil ( descending ). Diagram ini biasa digunakan untuk melihat

atau mengidentifikasi masalah, tipe cacat atau penyebab yang paling dominan

sehingga kita dapat memprioritaskan penyelesaian masalah. Diagram Pareto juga

sangat tepat jika digunakan untuk menentukan prioritas karena keterbatasan

sumber daya.

Seperti halnya teknik multi voting maupun kelompok nominal (NGT),

Pareto chart merupakan metode untuk menentukan masalah mana yang harus

dikerjakan lebih dahulu. Pareto chart mendasarkan keputusannya pada data

kuantitatif, yaitu untuk mengidentifikasi beberapa isu vital dengan menerapkan

aturan perbandingan 80:20, artinya 80% peningkatan dapat dicapai dengan

memecahkan 80% masalah terpenting yang akan dihadapi. Langkah-langkah

pembuatannya adalah :

1. Tentukan metode klasifikasi data untuk sumbu horizontal.

2. Putuskan mana yang terbaik untuk sumbu vertikal.

3. Kumpulkan data untuk interval waktu yang sesuai.

4. Ringkaskan data dan rangkingkan dari yang terbesar ke yang terkecil.

Pada sistem perawatan diagram ini juga dapat digunakan untuk mencari

mesin kritis dan komponen kritis. Hal ini dikarenakan mesin kritis bisa

dipandang sebagai penyebab yang ingin kita cari penyelesaiannya. Untuk lebih

jelas, dapat dilihat pada gambar berikut :

36

Gambar 3.2 Diagram Pareto

3.8. Time To Failure

Time to failure (TTF) merupakan selang waktu kerusakan dari suatu

mesin selesai diperbaiki dari kerusakan sebelumnya hingga rusak kembali. Mean

Time to failure (MTTF) adalah nilai rata-rata atau nilai yang diharapkan

(expected value) dari suatu distribusi kerusakan.

3.9. Time To Repair

Time to repair (TTR) merupakan waktu yang diperlukan untuk

memperbaiki kerusakan dalam suatu mesin. Mean Time to repair (MTTR) adalah

nilai rata-rata atau penentuan nilai tengah dari distribusi waktu perbaikan.

37

3.10. Perhitungan Biaya Failure dan Biaya Preventive

Secara teoritis, total biaya pemeliharaan dapat digambarkan bahwa biaya

pemeliharaan korektif (breakdown maintenance) akan berbanding terbalik

dengan pemeliharaan preventif (preventive maintenance), seperti diuraikan kurva

gambar 3.3 Pemeliharaaan produktivitas secara total dapat dilakukan dengan

jalan berikut :

1. Mendesain mesin atau peralatan yang memiliki reliabilitas tinggi, mudah

dioperasikan dan mudah untuk dipelihara.

2. Analisa biaya investasi untuk mesin atau peralatan dengan pelayanan

(service) dari pemasok dan biaya-biaya pemeliharaanya.

3. Mengembangkan perencanaan pemeliharaan preventif yang dapat

dimanfaatkan secara praktis oleh operator, bagian pemeliharaan, dan

teknisi.

4. Melatih pekerja untuk mengoperasikan mesin atau peralatan, termasuk cara

memeliharanya.

Gambar 3.3 Kurva Total Biaya Pemeliharaan (Total Cost of Maintenance)

38

Melaksanakan kegiatan pemeliharaan terdapat dua persoalan utama yang

dihadapi perusahaan, yaitu persoalan teknis dan ekonomis.

a. Persoalan teknis.

Persoalan teknis menyangkut usaha untuk menghilangkan kemungkinan

timbulnya kemacetan karena kondisi fasilitas atau peralatan konversi yang

tidak baik. Dalam kondisi teknis yang perlu diperhatikan antra lain :

• Tindakan-tindakan apa yang diperlukan untuk memelihara atau merawat

peralatan yang ada dan untuk memperbaiki mesin dan peralatan yang

rusak.

• Alat-alat atau komponen apa yang dibutuhkan serta harus disediakan agar

tindakan-tindakan pada bagian di atas dapat dilakukan.

b. Persoalan ekonomis.

Persoalan ekonomis menyangkut bagaimana usaha yang harus dilakukan

supaya kegiatan pemeliharaan mesin dan peralatan yang dibutuhkan secara

teknis dapat efisien dengan memperhatikan besarnya biaya yang terjadi yang

dapat menguntungkan perusahaan. Persoalan ekonomis perlu dianalisis

terhadap perbandingan di antara masing-masing tindakan alternatif yang

diambil. Adapun biaya yang terdapat dalam kegiatan pemeliharaan antara

lain biaya-biaya pengecekan, penyetelan (set-up), biaya seperti yang telah

diuraikan. Perbandingan biaya-biaya itu perlu dilakukan dengan tujuan

sebagai berikut :

1. Apakah sebaiknya dilakukan preventive maintenance atau corrective

maintenance, dimana biaya-biaya yang perlu diperhatikan adalah :

39

a. Jumlah biaya-biaya perbaikan yang perlu akibat kerusakan yang

terjadi karena adanya preventive maintenance, dengan jumlah biaya

pemeliharaan dan perbaikan akibat kerusakan yang terjadi, walaupun

sudah diadakan preventive maintenance dalam jangka waktu tertentu.

b. Jumlah biaya-biaya pemeliharaan dan perbaikan yang akan dilakukan

terhadap suatu peralatan disertai dengan harganya.

c. Jumlah biaya-biaya pemeliharaan dan perbaikan yang dibutuhkan

oleh peralatan dengan jumlah kerugian yang dihadapi bila peralatan

rusak dalam operasi konversi.

2. Apakah sebaiknya peralatan yang rusak diperbaiki di dalam perusahaan

atau di luar perusahaan, dengan membandingkan jumlah biaya-biaya

yang akan dikeluarkan.

3. Apakah sebaiknya peralatan yang rusak diperbaiki atau diganti. Dalam

hal ini biaya-biaya yang perlu diperbandingkan antara lain :

a. Jumlah biaya perbaikan dengan harga pasar atau nilai dari peralatan

tersebut.

b. Jumah biaya perbaikan dengan harga peralatan yang sama di

sesuaikan.

3.11. Sistem Simulasi

3.11.1. Definisi Sistem

Pengertian sistem tergantung pada latar belakang cara pandang orang

yang mencoba mendefinisikannya. Geoffrey Gordon (1987) mendefinisikan

40

sistem sebagai suatu agregasi atau kumpulan objek-objek yang terangkai dalam

interaksi dan saling ketergantungan yang teratur.

Dengan penjelasan yang tidak terlalu berbeda, Ludwig Von Bertalanffy

(1940) memberikan pengertian sistem sebagai suatu set elemen-elemen yang

berada dalam keadaan yang saling berhubungan.

Schmidt dan Taylor (1970) memberikan definisi yang lebih luas, yaitu

bahwa sistem adalah suatu kumpulan komponen-komponen (entiti-entiti) yang

berinteraksi dan bereaksi antar atribut komponen-komponen atau entiti-entiti

untuk mencapai suatu akhir yang logis.

Dari sejumlah definisi yang dikemukakan di atas terlihat adanya

kesamaan pengertian tentang sistem, seperti yang tercermin dari definisi yang

diberikan oleh William A. Shrode dan Dan Voich Jr. (1974), yaitu:

... A system is a set of interrelated parts, working independently and faintly, in

pursuit of common objectives of the whole, within a complex environment.

Dengan demikian, sistem dapat berupa kesatuan yang terdiri atas jaringan

kerja kausal dari bagian-bagian yang saling bergantungan. Singkatnya, sistem

adalah kumpulan objek-objek yang saling berinteraksi dan bekerja bersama-sama

untuk mencapai tujuan tertentu dalam lingkungan yang kompleks.

3.11.2. Definisi Sistem Simulasi

Emshoff dan Simon (1970) mendefinisikan simulasi sebagai suatu model

sistem dimana komponennya direpresentasikan oleh proses-proses aritmatika dan

logika yang dijalankan komputer untuk memperkirakan sifat-sifat dinamis sistem

tersebut.

41

Shannon (1975) menjelaskan simulasi sebagai suatu proses perancangan

model dari sistem nyata yang dilanjutkan dengan pelaksanaan eksperimen

terhadap model untuk mempelajari perilaku sistem atau evaluasi strategi.

The Oxford American Dictionary (1980) mendefinisikan simulasi sebagai

suatu cara untuk mereproduksi kondisi dari suatu situasi untuk mempelajari,

menguji, melatih, dan lain-lain.

Menurut Banks dan Carson (1984) simulasi adalah tiruan dari sistem

nyata yang dikerjakan secara manual atau komputer, yang kemudian dobservasi

dan disimpulkan untuk mempelajari karakteristik sistem.

Menurut Schriber (1987), simulasi adalah:

... the modeling of a process or system in such a way that the model mimics the

response of the actual system to events that take place over time.

Hoover dan Perry (1990) mengatakan simulasi sebagai proses

perancangan model matematis atau logis dari sistem nyata, melakukan

eksperimen terhadap model dengan menggunakan komputer untuk

menggambarkan, menjelaskan dan memprediksi perilaku sistem.

Law dan Kelton (1991) menjelaskan simulasi sebagai sekumpulan

metode dan aplikasi untuk menirukan atau merepresentasikan perilaku dari suatu

sistem nyata, yang biasanya dilakukan pada komputer dengan menggunakan

perangkat lunak tertentu.

Menurut Khosnevis (1994) simulasi merupakan proses aplikasi

membangun model dari sistem nyata atau usulan sistem, melakukan eksperimen

dengan model tersebut untuk menjelaskan perilaku sistem,mempelajari kinerja

42

sistem, atau untuk membangun sistem baru sesuai dengan kinerja yang

diinginkan.

Kakiay (2003, pp1-2) mengemukakan definisi simulasi sebagai suatu

sistem yang digunakan untuk memecahkan atau menguraikan persoalan-

persoalan dalam kehidupan nyata yang penuh dengan ketidakpastian dengan

tidak atau menggunakan model atau metode tertentu dan lebih ditekankan pada

pemakaian komputer untuk mendapatkan solusinya.

3.12. Keuntungan Simulasi

Kakiay (2003, pp3-5) menyebutkan terdapat berbagai keuntungan yang

bisa diperoleh dengan memanfaatkan simulasi, yaitu sebagai berikut:

1. Menghemat waktu (Compress Time)

Kemampuan di dalam menghemat waktu ini dapat dilihat dari pekerjaan yang

bila dikerjakan dapat memakan waktu tahunan, namun dapat disimulasikan

hanya dalam beberapa menit atau bahkan dalam hitungan detik. Kemampuan

ini dipakai oleh para peneliti untuk melakukan berbagai pekerjaan desain

operasional yang juga memperhatikan bagian terkecil dari waktu untuk

kemudian dibandingkan dengan yang terdapat pada sistem yang sebenarnya.

2. Dapat melebar-luaskan waktu (Expand Time)

Simulasi dapat digunakan untuk menunjukkan perubahan struktur dari suatu

sistem nyata (real system) yang sebenarnya tidak dapat diteliti pada waktu

yang seharusnya (real time). Dengan demikian, simulasi dapat membantu

mengubah sistem nyata dengan memasukkan sedikit data.

43

3. Dapat mengendalikan sumber-sumber yang bervariasi (Control Sources of

Variation)

Kemampuan pengendalian dalam simulasi ini tampak apabila statistik

digunakan untuk meninjau hubungan antara variabel bebas (independent)

dengan variabel terkait (dependent) yang merupakan faktor-faktor yang akan

dibentuk dalam percobaan. Dalam simulasi pengambilan data dan

pengolahannya pada komputer, ada beberapa sumber yang dapat dihilangkan

atau sengaja ditiadakan. Untuk memanfaatkan kemampuan ini, peneliti harus

mengetahui dan mampu menguraikan sejumlah input dari sumber-sumber

yang bervariasi yang dibutuhkan oleh simulasi tersebut.

4. Memperbaiki kesalahan-kesalahan perhitungan (Error In Measurment

Correction)

Dalam prakteknya, pada suatu kegiatan ataupun percobaan dapat saja muncul

kesalahan dalam mencatat hasil-hasilnya. Sebaliknya, dalam simulasi

komputer jarang ditemukan kesalahan perhitungan terutama bila angka-angka

diambil dari keomputer secara teratur dan bebas. Komputer mempunyai

kemampuan untuk melakukan penghitungan dengan akurat.

5. Dapat dihentikan dan dijalankan kembali (Stop Simulation and Restart)

Simulasi komputer dapat dihentikan untuk kepentingan peninjauan ataupun

pencatatan semua keadaan yang relevan tanpa berakibat buruk terhadap

program simulasi tersebut. Dalam dunia nyata, percobaan tidak dapat

dihentikan begitu saja, namun dalam simulasi komputer, setelah dilakukan

penghentian maka kemudian dapat dengan cepat dijalankan kembali.

44

6. Mudah diperbanyak (Easy to Replicate)

Dengan simulasi komputer, percobaan dapa dilakukan setiap saat dan dapat

diulang-ulang. Pengulangan dilakukan terutama untuk mengubah berbagai

komponen dan variabelnya, seperti perubahan parameter, perubahan kondisi

operasi, atau perubahan jumlah output.

3.13. Kekurangan Simulasi

Suryani (2006, p3) menyebutkan terdapat beberapa kelemahan model

simulasi, yaitu sebagai berikut:

1. Kualitas dan analisis model tergantung pada si pembuat model

2. Hanya mengestimasikan karakteristik sistem berdasarkn masukan tertentu.

3.14. Simulasi Model Antrian

3.14.1. Sifat Pemanggilan Populasi

Populasi yang dimaksud di dalam teori antrian merupakan seluruh

target pelanggan yang sedang dan akan menggunakan fasilitas pelayanan,

sedangkan yang dimaksud dengan pelanggan tidak selalu berupa manusia,

melainkan dapat berupa produk dan benda lainnya yang melakukan aktivitas

mengantri untuk dilayani atau diproses oleh satu atau lebih fasilitas

pelayanan.

3.14.2. Ukuran Pemanggilan Populasi

Aminudin (2005, p173) mengemukakan bahwa terdapat dua ukuran

pemanggilan populasi, yaitu terbatas (finite) dan tidak terbatas (infinite). Bila

45

populasi relatif besar dan probabilitas seorang pelanggan tidak dipengaruhi

oleh jumlah pelanggan yang telah berada pada suatu fasilitas pelayanan,

maka dapat diasumsikan bahwa populasi tersebut tidak terbatas. Populasi

yang tidak terbatas (infinite) misalnya mobil yang tiba di gerbang tol, pasien

yang datang ke rumah sakit, calon mahasiswa yang mendaftar ke sebuah

perguruan tinggi, dan lain-lain. Populasi terbatas (finite) biasanya memiliki

ukuran populasi yang kecil dan memiliki probabilitas kedatangan yang

berubah secara drastis ketika ada angota populasi yang sedang menerima

pelayanan. Contohnya antara lain tiga buah mesin pada sebuah pabrik yang

memerlukan pelayanan operator secara terus menerus, lima buah mobil milik

sebuah perusahaan yang secara berkala mengunjungi fasilitas reparasi

kendaraan, permainan-permainan dalam sebuah arena bermain yang

memerlukan inspeksi secara berkala, dan lain-lain.

3.14.3. Pola Kedatangan dari Pemanggilan Populasi

Subjek pemangilan populasi bisa tiba pada sebuah fasilitas pelayanan

dalam beberapa pola tertentu, bisa juga secara acak. Aminudin (2005, p173)

menyatakan bahwa analisis riset operasi telah mendapati bahwa tingkat

kedatangan acak paling cocok diuraikan menurut distribusi Poisson. Selain

itu menurut Nelson (1995, p97) dikatakan bahwa setiap proses kedatangan

dimana setiap satu kali kedatangan pada suatu waktu dan yang bersifat

independen merupakan proses kedatangan Poisson. Tentu saja tidak semua

kedatangan memiliki pola distribusi Poisson, oleh karena itu, sebelumya

46

perlu dipastikan terlebih dahulu pola distribusi kedatangan tersebut sebelum

diolah.

3.14.4. Tingkah Laku Pemanggilan Populasi

Terdapat tiga istilah yang biasa digunakan dalam antrian untuk

menggambarkan tingkah laku pemanggilan populasi (Aminudin, 2005,

p174). Ketiga istilah tersebut antara lain:

1. Renege

Merupakan tingkah laku pemanggilan populasi dimana seseorang

bergabung dalam antrian dan kemudian meninggalkannya.

2. Balking

Merupakan tingkah laku pemangilan populasi dimana seseorang tidak

mau bergabung dalam antrian.

3. Bulk

Merupakan tingkah laku pemanggilan populasi dimana kedatangan

terjadi bersama-sama (berkelompok) ketika memasuki sistem.

3.15. Sifat Fasilitas Pelayanan

3.15.1. Perilaku Sistem Antrian

Terdapat tiga macam perilaku sistem antrian yang mungkin dapat

terjadi (White et al., 1975, p90), yaitu:

1. Single waiting line

Merupakan perilaku sistem antrian dimana terdapat satu buah jalur

antrian. Pelanggan yang ingin menggunakan fasilitas pelayanan

47

menunggu dalam sebuah antrian sampai gilirannya untuk dilayani oleh

salah satu server.

2. Multiple waiting line without jockeying

Merupakan perilaku sistem antrian dimana masing-masing server

memiliki jalur antriannya masing-masing dan setiap pelanggan yang

menunggu di masing-masing jalur antriannya tersebut tidak dapat pindah

jalur ke jalur lainnya.

3. Multiple waiting line with jockeying

Merupakan perilaku sistem antrian dimana masing-masing server

memiliki jalur antriannya masing-masing dan setiap pelanggan yang

menunggu di masing-masing jalur antriannya dapat pindah jalur ke jalur

lainnya jika terdapat jalur lain yang antriannya lebih sedikit.

Gambar berikut ini menunjukkan ketiga perilaku sistem antrian yang

telah dibahas diatas.

Gambar 3.4 Single Waiting Line

48

Gambar 3.5 Multiple Waiting Line without Jockeying

Gambar 3.6 Multiple Waiting Line with Jockeying

3.15.2. Disiplin Antrian

Disiplin antrian merupakan urutan bagaimana suatu subjek

pemanggilan populasi akan dilayani. White et al. (1975, p9) mengemukakan

bahwa terdapat lima jenis disiplin antrian yang sering digunakan dalam teori

antrian, yaitu:

1. First Come First Served (FCFS)

FCFS merupakan salah satu disiplin antrian dimana pelanggan yang

dilayani terlebih dahulu adalah pelanggan yang datang lebih awal.

49

2. Last Come First Served (LCFS)

LCFS merupakan salah satu disiplin antrian dimana pelanggan yang

datang paling akhirlah yang akan dilayani terlebih dahulu.

3. Service in Random Order (SIRO)

SIRO merupakan salah satu disiplin antrian dimana pelayanan dilakukan

dengan urutan acak.

4. Shortest Processing Time (SPT)

SPT merupakan salah satu disiplin antrian dimana pelanggan yang

memiliki waktu pelayanan atau pemrosesan yang paling singkatlah yang

akan dilayani atau diproses terlebih dahulu.

5. General Service Discipline (GD)

GD digunakan jika disiplin antrian tidak ditentukan dan hasil yang

diperoleh akan sama dengan disiplin antrian yang lain, misalnya FCFS

dan LCFS.

3.15.3. Pola Distribusi Waktu Pelayanan

Waktu pelayanan bisa konstan, bisa pula acak. Apabila waktu

pelayanan didistribusikan secara acak, maka harus ditentukan distribusi

probabilitas yang paling sesuai untuk menggambarkan perilakunya.

Aminudin (2005, p175) menyatakan bahwa biasanya jika waktu

pelayanannya acak, analisis antrian menggunakan distribusi probabilitas

eksponensial. Pola distribusi lainnya juga akan dibahas kemudian.

50

3.16. Struktur Antrian Dasar

Proses antrian secara umum dikategorikan menjadi empat struktur dasar

menurut fasilitas pelayanan (Aminudin, 2005, p176). Keempat struktur antrian

dasar tersebut adalah:

1. Single Channel Single Phase

Pada struktur antrian ini, subjek pemanggilan populasi yang dilayani akan

datang, masuk dan membentuk antrian pada satu baris/aliran pelayanan dan

selanjutnya akan berhadapan dengan satu fasilitas pelayanan. Contoh dari

struktur antrian ini adalah sebuah kantor pos yang hanya mempunyai satu

loket pelayanan dengan satu jalur antrian. Gambar berikut ini akan

menunjukkan struktur antrian single channel single phase.

Gambar 3.7 Antrian Single Channel Single Phase

2. Single Channel Multiple Phase

Pada struktur antrian ini, subjek pemanggilan populasi yang dilayani akan

datang, masuk dan membentuk antrian pada beberapa aliran pelayanan dan

selanjutnya akan berhadapan dengan satu fasilitas pelayanan sampai

pelayanan selesai. Contoh dari struktur antrian ini adalah seorang pasien yang

berobat ke rumah sakit, mereka harus antri untuk mendaftar di loket

pendaftaran terlebih dahulu, setelah selesai mendaftar, pasien masuk ke

ruangan pemeriksaan awal, dan setelah menerima catatan diagnosa dari

51

perawat maka pasien akan antri kembali untuk diperiksa olah dokter. Gambar

berikut ini akan menunjukkan struktur antrian single channel multiple phase.

Gambar 3.8 Antrian Single Channel Multiple Phase

3. Mulitple Channel Single Phase

Pada struktur antrian ini, subjek pemanggilan populasi yang dilayani akan

datang, masuk dan membentuk antrian pada satu baris/aliran pelayanan dan

selanjutnya akan berhadapan dengan beberapa fasilitas pelayanan identik

yang paralel. Contoh dari struktur antrian ini adalah sebuah kantor pos yang

mempunyai beberapa loket pelayanan dengan satu jalur antrian. Gambar

berikut ini akan menunjukkan struktur antrian multiple channel single phase.

Gambar 3.9 Antrian Multiple Channel Single Phase

4. Multiple Channel Multiple Phase

Pada struktur antrian ini, subjek pemanggilan populasi yang dilayani akan

datang dan masuk ke dalam sistem pelayanan yang dioperasikan oleh

52

beberapa fasilitas pelayanan paralel yang identik menuju ke fasilitas

pelayanan setelahnya sampai pelayanan selesai. Contoh dari struktur antrian

ini adalah seorang pasien yang berobat ke rumah sakit, dimana terdapat

beberapa perawat dan beberapa dokter. Gambar berikut ini akan

menunjukkan struktur antrian multiple channel multiple phase.

Gambar 3.10 Antrian Multiple Channel Multiple Phase

3.17. Simulasi Random variate Distribusi Diskret

1. Distribusi Binomial

Distribusi Binomial digunakan jika sebuah menghasilkan salah satu dari dua

kemungkinan hasil. Setelah melakukan beberapa percobaan tersebut, dihitung

jumlah terjadinya kejadian yang diteliti. Berikut ini merupakan probability

mass function dari distribusi Binomial:

xnx ppxnx

nxP −−−

= )1()!(!

!)(

2. Distribusi Poisson

53

Suatu distribusi mengikuti pola distribusi Poisson jika mengikuti aturan

berikut ini:

a. Tidak terdapat dua kejadian yang terjadi bersamaan.

b. Proses kedatangan bersifat acak.

c. Rata-rata jumlah kedatangan per interval waktu sudah diketahui dari

pengamatan sebelumnya.

d. Bila interval waktu dibagi ke dalam interval yang lebih kecil, maka

pernyataan-pernyataan berikut ini harus dipenuhi:

- Probabilitas tepat satu kedatangan adalah sangat kecil dan konstan.

- Probabilitas dua kedatangan atau lebih selama interval waktu tersebut

angkanya sangat kecil sehingga mendekati nol.

- Jumlah kedatangan pada interval waktu tersebut tidak tergantung

pada kedatangan di interval waktu sebelum dan sesudahnya.

Berikut ini merupakan probability mass function dari distribusi Poisson:

λλ −= ex

xPx

!)(

Untuk random variate : Riln1

=tiλ

3. Distribusi Geometric

Distribusi Geometric hampir sama seperti distribusi Binomial, perbedaannya,

probabilitas pada distribusi Geometric hanya menentukan peluang terjadinya

kejadian pertama setelah beberapa kali percobaan. Berikut ini merupakan

probability mass function dari distribusi Geometric:

1)1()( −−= xppxP

54

3.18. Simulasi Random Variate Distribusi Kontinyu

Selain mengikuti pola distribusi diskret, teori antrian juga menggunakan

beberapa pola distribusi kontinyu untuk data-data kontinyu (White et al., 1975,

pp33-39). Pola distribusi kontinyu yang lazim digunakan antara lain:

1. Distribusi Normal

Distribusi normal merupakan distribusi yang paling dikenal dalam teori

probabilitas karena kemampuannya untuk mendeskripsikan fenomena

kejadian acak. Kurva normal berbentuk lonceng dengan nilai rata-ratanya

berada pada titik tengah kurva yang berarti jumlahnya paling banyak. Berikut

ini merupakan probability density function dari distribusi Normal:

2

2

2/1 2)(exp

)2(1)(

σμ

πσ−

−=xxP

Untuk random variate : ππ

2t

e1=R

2. Distribusi Exponential

Distribusi eksponensial biasanya berguna untuk mendeskripsikan waktu antar

kedatangan dan waktu pelayanan dalam teori antrian. Distribusi eksponensial

memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

a. Waktu antar kejadian bersifat acak.

b. Waktu antar kejadian berikutnya independen terhadap waktu antar

kejadian sebelumnya.

c. Waktu pelayanan dalam antrian tergantung dari unit yang dilayani.

55

Berikut ini merupakan probability density function dari distribusi

Exponential:

xexP λλ −=)(

Untuk random variate :

te1=R

λλ dan e=t μ ln R

3. Distribusi Gamma

Distribusi Gamma hanya digunakan jika jumlah jumlah kejadian yang

berhasil berupa integer. Jika jumlah kejadian berhasil bukan integer, maka

variabel acak Gamma tidak dapat direpresentasikan dengan menggunakan

jumlah variabel acak eksponensial yang identik. Distribusi Gamma biasanya

memiliki kurva berbentuk kurva normal yang menjulur positif. Berikut ini

merupakan probability density function dari distribusi Gamma:

xnn

exn

xP λλ −−

Γ= 1

)()(

Untuk random variate : log=x β (απ

1=jRi )

4. Distribusi Weibull

Distribusi Weibull merupakan salah satu distribusi data kontinyu yang paling

berguna untuk memodelkan kegagalan (failure) dari sebuah produk. Berikut

ini merupakan probability density function dari distribusi Weibull:

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−= −

ββ

β ααβ xxxP exp)( 1

56

Untuk random variate : ( ) αβ/x

e1=R

5. Distribusi Erlang

Distribusi Erlang berkaitan erat dengan variabel acak eksponensial dan

Gamma. Distribusi Erlang digunakan jika pelayanan dalam suatu sistem

antrian sifatnya sama dan rutin serta waktu pelayanannya cenderung

menurun. Berikut ini merupakan probability density function dari distribusi

Erlang:

xkkk

exkkxP λλ −−

−= 1

)!1()()(

6. Distribusi Uniform

Distribusi Uniform memiliki nilai variabel acak yang berada di antara dua

buah nilai. Distribusi ini penting dalam simulasi karena mampu

menghasilkan banyak variabel acak lainnya. Berikut ini merupakan

probability density function dari distribusi Uniform:

ab

1=)x(P

Untuk random variate :

)ab(R+a=X

3.19. Identifikasi Distribusi

Identifikasi distribusi data kedatangan dilakukan untuk mengetahui

apakah data kedatangan tersebut mengikuti suatu pola distribusi teoritik tertentu

sehingga formula untuk mengestimasikan parameter dapat disesuaikan dengan

57

distribusinya. Menurut White et al. (1975, p298), pengujian ini terdiri dari tiga

tahap, yaitu:

1. Data Collection

Merangkum data dan menyimpulkan secara kasar pola distribusi data tersebut

berdasarkan bentuk grafiknya.

2. Parameter Estimation

Mengestimasikan berbagai parameter dari distribusi yang dihipotesiskan.

3. Goodness of Fit Test

Menentukan apakah data yang dikumpulkan mengikuti pola distribusi yang

dihipotesiskan dengan menggunakan Uji Kebaikan Suai.

3.20. Sistem Informasi

Menurut Raymond McLeod, Jr (2001, p4), sistem informasi adalah

suatu kombinasi yang terintegrasi dari manusia, perangkat lunak, perangkat

keras, jaringan komunikasi, dan sumber daya data yang mengumpulkan,

mentransformasikan, serta menyebarkan informasi dalam sebuah organisasi.

Turban et al. (2001, p17) juga menyatakan hal serupa bahwa sistem informasi

mengumpulkan, pemproses, menyimpan, menganalisa, dan menyebarkan

informasi untuk tujuan tertentu.

Sama seperti sistem lainnya, sistem informasi mencakup input (data,

instruksi) dan output (laporan, perhitungan). Sistem informasi memproses

input dan menghasilkan output yang kemudian dikirimkan kepada orang atau

sistem lain. Mekanisme feedback juga kadang kala diperlukan untuk

mengendalikan proses operasi.

58

3.21. Computer Based Information System (CBIS)

Menurut Turban et al. (2001, p17), sistem informasi berbasiskan

komputer (CBIS) merupakan sebuah sistem informasi yang menggunakan

komputer dan teknologi telekomunikasi untuk melakukan beberapa atau

semua tugasnya. Turban et al. (2001, p17) juga menyebutkan beberapa

komponen dasar sistem informasi sebagai berikut:

a. Hardware

Merupakan satu set perangkat seperti processor, monitor, keyboard, dan

printer yang dapat menerima, memproses, dan menampilkan data dan

informasi.

b. Software

Merupakan satu set program komputer yang memungkinkan hardware

untuk memproses data.

c. Database

Merupakan kumpulan dari file dan record yang dapat menyimpan data dan

hubungan diantara file dan record tersebut.

d. Network

Merupakan sistem penghubung yang memungkinkan pembagian sumber

daya diantara beberapa komputer yag berbeda.

e. Procedures

Merupakan stragtegi, kebijakan, metode, dan aturan untuk menggunakan

sistem informasi.

f. People

59

Merupakan elemen terpenting dari sistem informasi yang mencakup orang

yang bekerja dengan sistem informasi atau mengunakan hasil dari sistem

informasi tersebut.

Gambar 3.11 Komponen CBIS

3.22. Object Oriented Analysis and Design (OOAD)

Menurut Mathiassen et al. (2000, pp3-4), Object Oriented Analysis and

Design (OOAD) merupakan metode untuk menganalisa dan merancang suatu

sistem informasi dengan menggunakan objek dan class sebagai konsep

dasarnya.

3.22.1. Objek dan Class

Objek merupakan sebuah entitas yang memiliki identitas, status, dan

perilaku (Mathiassen et al., 2000,p4). Contoh dari objek misalnya pelanggan

yang merupakan entitas dengan identitas yang spesifik, dan memiliki status

dan perilaku tertentu yang berbeda antara satu pelanggan dengan pelanggan

yang lain.

60

Sedangkan class merupakan deskripsi dari kumpulan objek yang

memiliki struktur, pola perilaku, dan atribut yang sama (Mathiassen et al.,

2000,p4). Untuk dapat lebih memahami objek, biasanya objek-objek tersebut

sering digambarkan dalam bentuk class.

3.22.2. Konsep Oriented Analysis and Design (OOAD)

Terdapat tiga buah konsep atau teknik dasar dalam proses analisa dan

perancangan berorientasi objek, yaitu:

1. Encapsulation

Encapsulation dalam bahasa pemrograman berorientasi objek secara

sederhana berarti pengelompokkan fungsi. Pengelompokkan ini bertujuan

agar developer tidak perlu membuat coding untuk fungsi yang sama,

melainkan hanya perlu memanggil fungsi yang telah dibuat sebelumnya.

2. Inheritance

Inheritance dalam bahasa pemrograman berorientasi objek secara

sederhana berarti menciptakan sebuah class baru yang memiliki sifat-sifat

dan karakteristik-karakteristik sama dengan yang dimiliki class induknya

disamping sifat-sifat dan karakteristik-karakteristk individualnya.

3. Polymorphism

Polymorphism berarti kemampuan dari tipe objek yang berbeda untuk

menyediakan atribut dan operasi yang sama dalam hal yang berbeda.

Polymorphism adalah hasil natural dari fakta bahwa objek dari tipe yang

berbeda atau bahkan dari sub-tipe yang berbeda dapat menggunakan

atribut dan operasi yang sama.

61

3.22.3. Keuntungan dan Kelemahan Object Oriented Analysis and Design

(OOAD)

Mathiassen et al. (2000, pp5-6) menyebutkan bahwa terdapat keuntungan

menggunakan OOAD diantaranya adalah:

1. OOAD memberikan informasi yang jelas mengenai context sistem.

2. Dapat menangani data yang seragam dalam jumlah yang besar dan

mendistribusikannya ke seluruh bagian organisasi.

3. Berhubungan erat dengan analisa berorientasi objek, perancangan

berorientasi objek, user interface berorientasi objek, dan pemrograman

berorientasi objek.

Selain keuntungan yang diperoleh dalam menggunakan OOAD seperti

yang telah disebutkan di atas, ternyata juga terdapat beberapa kelemahan yang

berhasil diidentifikasi oleh Raymond McLeod, Jr (2001, p615) yaitu:

1. Diperlukan waktu lama untuk memperoleh pengalaman pengembangan.

2. Kesulitan metodologi untuk menjelaskan sistem bisnis yang rumit.

3. Kurangnya pilihan peralatan pengembangan yang khusus disesuaikan

untuk sistem bisnis.

3.22.4. Aktivitas Utama Object Oriented Analysis and Design (OOAD)

Mathiassen et al. (2000, pp14-15) menjelaskan empat buah aktivitas

utama dalam analisa dan perancangan berorientasi objek yang digambarkan

berikut ini.

62

Gambar 3.12 Aktivitas Utama dalam OOAD

Dibawah ini merupakan penjelasan lebih rinci mengenai keempat

aktivitas utama dalam melakukan analisa dan perancangan berorientasi objek

menurut Mathiassen et al. (2000, pp14-15).

1. Analisis Problem Domain

Problem domain merupakan bagian dari situasi yang diatur, diawasi, dan

dikendalikan oleh sistem. Tujuan melakukan analisis problem domain

adalah mengidentifikasi dan memodelkan problem domain.

Analisis problem domain terbagi menjadi tiga aktivitas, yaitu:

a. Memilih objek, class, dan event yang akan menjadi elemen model

problem domain.

b. Membangun model dengan memusatkan perhatian pada relasi

struktural antara class dan objek.

c. Mendeskripsikan properti dinamis dan atribut untuk setiap class.

63

Classes

Structure

BehaviourSystemDefinition

Model

Gambar 3.13 Aktivitas Analisis Problem Domain

Pada aktivitas classes, langkah awal yang perlu dilakukan adalah

menentukan class. Langkah berikutnya adalah membuat sebuah event

table yang dapat membantu menentukan event-event yang dimiliki oleh

setiap class.

Pada aktivitas structure, class-class yang telah ditentukan sebelumnya

akan dihubungkan berdasarkan tiga jenis hubungan yaitu generalisasi,

agregasi, atau asosiasi sehingga menjadi sebuah skema yang disebut class

diagram.

Dalam aktivitas behavior, definisi class dalam class diagram akan

diperluas dengan menambahkan deskripsi pola perilaku dan atribut dari

masing-masing class. Pola perilaku dari class terdiri dari tiga jenis, yaitu:

• Sequence

Merupakan event yang terjadi secara berurutan satu per satu.

• Selection

Merupakan pemilihan salah satu dari beberapa event yang terjadi.

• Iteration

64

Merupakan event yang terjadi berulang kali.

Hasil dari aktivitas ini adalah sebuah statechart diagram yang

menunjukkan perubahan status dari masing-masing class yang

dikarenakan oleh event tertentu mulai dari initial state sampai dengan

final state.

2. Analisis Application Domain

Application domain merupakan organisasi yang mengatur, mengawasi,

atau mengendalikan problem domain. Tujuan dilakukannya analisis

application domain adalah untuk menentukan kebutuhan penggunaan

sistem.

Sama seperti analisis problem domain, analisis application domain juga

terdiri dari beberapa aktivitas antara lain:

a. Menentukan penggunaan sistem dan bagaimana sistem berinteraksi

dengan user.

b. Menentukan fungsi dan kemampuan sistem dalam mengolah

informasi.

c. Menentukan kebutuhan interface sistem dan merancang interface.

Berikut ini merupakan gambaran aktivitas-aktivitas yang dilakukan pada

saat melakukan analisis application domain.

65

Gambar 3.14 Aktivitas Analisis Application Domain

Dalam aktivitas usage, hal pertama yang harus dilakukan adalah

membuat actor table yang dapat membantu menentukan actor dan use

case yang berkaitan. Langkah selanjutnya adalah membuat use case

diagram sehingga terlihat lebih jelas interaksi antara actor dengan

masing-masing use case.

Function merupakan fasilitas sistem yang menjadikan sistem tersebut

berguna bagi actor. Terdapat empat jenis function, antara lain:

• Update

Fungsi update diaktifkan oleh event problem domain dan

menghasilkan perubahan status model.

• Signal

Fungsi signal diaktifkan oleh perubahan status model dan

menghasilkan reaksi di dalam context.

• Read

Fungsi read diaktifkan oleh kebutuhan actor akan informasi dan

menghasilkan tampilan model sistem yang relevan.

66

• Compute

Fungsi compute diaktifkan oleh kebutuhan actor akan informasi dan

berisi perhitungan yang dilakukan baik oleh actor maupun oleh

model. Hasilnya adalah tampilan dari hasil perhitungan yang

dilakukan.

Aktivitas interface mencakup pembuatan navigation diagram yang

merupakan skema yang menunjukkan tampilan dari sistem dan relasi

antar interface.

3. Architectural Design

Architectural design berfungsi sebagai kerangka kerja dalam aktivitas

pengembangan sistem dan menghasilkan struktur komponen dan proses

sistem. Tujuannya adalah untuk menstrukturisasi sebuah sistem yang

terkomputerisasi.

Tahap architectural design terdiri dari tiga aktivitas yaitu criteria,

component architecture, dan process architecture.

Gambar 3.15 Aktivitas Architectural Design

67

Criterion merupakan properti yang diinginkan dari sebuah arsitektur.

Tabel 3.1 menunjukkan criterion yang telah ditentukan oleh para peneliti

untuk menentukan kualitas dari sebuah software.

Tabel 3.1 Criteria untuk Menentukan Kualitas Software

Criterion Ukuran

Usable Kemampuan sistem beradaptasi dengan context organisasional dan teknikal.

Secure Pencegahan akses ilegal terhadap data dan fasilitas.

Efficient Eksploitasi ekonomis dari fasilitas technical platform.

Correct Kesesuaian dengan kebutuhan. Reliable Fungsi yang dijalankan secara tepat.

Maintainable Biaya untuk mencari dan memperbaiki kerusakan sistem.

Testable Biaya untuk menjamin bahwa sistem melakukan fungsinya.

Flexible Biaya memodifikasi sistem.

Comprehensible Usaha yang diperlukan untuk memahami sistem.

Reusable Penggunaan bagian dari sistem ke dalam sistem lain yang berkaitan.

Portable Biaya memindahkan sistem ke technical platform lain.

Interoperable Biaya pemasangan sistem dengan sistem lain.

Mathiassen et al. (2000, pp179-182) menyebutkan bahwa kriteria usable,

flexible, dan comprehensible tergolong sebagai kriteria umum yang harus

dimiliki oleh sebuah sistem dan menentukan baik tidaknya suatu

rancangan sistem.

Component architecture adalah struktur sistem dari komponen-komponen

yang berkaitan. Dalam aktivitas ini, perlu ditentukan pola arsitektural

68

yang paling sesuai dengan model sistem. Pola-pola arsitektural tersebut

antara lain:

• Layered Architecture Pattern

• Generic Architecture Pattern

• Client-Server Architecture Pattern

Hasil dari aktivitas ini adalah sebuah component diagram yang

merupakan class diagram yang dilengkapi dengan spesifikasi komponen

yang kompleks.

Process architecture adalah sebuah struktur eksekusi sistem yang terdiri

dari proses-proses yang saling tergantung satu sama lain. Dalam aktivitas

ini juga perlu menentukan pola distribusi yang sesuai dengan model

sistem. Pola-pola distribusi yang ada antara lain:

• Centralized Pattern

• Distributed Pattern

• Decentralized Pattern

Hasil dari aktivitas ini adalah sebuah deployment diagram yang

menunjukkan processor dengan komponen program dan active objects.

4. Component Design

Component design bertujuan untuk menentukan implementasi kebutuhan

di dalam kerangka kerja arsitektural. Hasilnya adalah deskripsi mengenai

komponen-komponen sistem. (Mathiassen et al., 2000, p231). Component

design terdiri dari tiga aktivitas, yaitu:

a. Model component

69

Merupakan bagian sistem yang mengimplementasikan model

problem domain. Dalam aktivitas ini dihasilkan sebuah class

diagram yang telah direvisi.

b. Function component

Merupakan bagian sistem yang mengimplementasikan kebutuhan

fungsional. Hasilnya adalah class diagram dengan operasi dan

fungsi-fungsinya. Terdapat empat pola eksplorasi untuk merancang

function component, yaitu:

• Model-Class Placement

• Function-Class Placement

• Startegy

• Active Function

c. Connecting component

Merupakan desain hubungan antar komponen untuk memperoleh

rancangan yang fleksibel dan mudah dimengerti. Hasilnya adalah

class diagram yang berhubungan dengan komponen-komponen

sistem. Gambar berikut ini menggambarkan aktivitas-aktivitas yang

terdapat dalam component design.

70

Design of Component Connection

Design of Component

Componentspecification

Architecturespecification

Gambar 3.16 Aktivitas Component Design

3.23. Unified Modeling Language (UML)

3.23.1. Sejarah UML

Pada akhir tahun 80-an dan awal tahun 90-an, sudah banyak terdapat

metode pemodelan berorientasi objek yang digunakan pada industri-industri,

diantaranya Booch Method yang diperkenalkan oleh Grady Booch, Object

Modeling Technique (OMT) yang diperkenalkan oleh James Rumbaugh, dan

Object-Oriented Software Engineering (OOSE) yang diperkenalkan oleh Ivar

Jacobson. Keberadaan berbagai metode tersebut justru menjadi masalah utama

dalam pengembangan sistem berorientasi objek, karena dengan banyaknya

metode pemodelan objek yang digunakan akan membatasi kemampuan untuk

berbagi model antar proyek dan antar tim pengembang. Hal tersebut

disebabkan oleh berbedanya konsep masing-masing metode pemodelan objek

sehingga menghambat komunikasi antara anggota tim dengan user yang

berujung pada banyaknya kesalahan atau error pada proyek. Dikarenakan

71

masalah-masalah tersebut, maka diperlukanlah suatu standarisasi penggunaan

bahasa pemodelan.

Pada tahun 1994, Grady Booch dan James Rumbaugh bekerja sama

dan menyatukan metode pengembangan berorientasi objek mereka dengan

tujuan untuk menciptakan sebuah sistem pengembangan berorientasi objek

yang standar. Pada tahun 1995 Ivar Jacobson ikut bergabung dengan mereka

dan ketiganya memusatkan perhatian untuk menciptakan sebuah bahasa

pemodelan objek yang standar, bukan lagi berkonsentrasi pada metode atau

pendekatan berorientasi objek. Berdasarkan pemikiran ketiga tokoh tersebut,

maka akhirnya pada tahun 1997 bahasa pemodelan objek standar Unified

Modeling Language (UML) versi 1.0 mulai diperkenalkan kepada masyarakat

luas.

UML bukan merupakan metode untuk mengembangkan sistem,

melainkan hanya berupa notasi yang kemudian pada saat ini diterima dengan

luas sebagai bahasa pemodelan objek yang standar. Object Management

Group (OMG) mengadopsi UML pada bulan November 1997 dan sejak saat

itu terus mengembangkannya berdasarkan pada kebutuhan dunia industri. Pada

tahun 2004, telah diluncurkan UML versi 1.4 dan pada saat itu juga OMG

telah mulai merencanakan pengembangan UML versi 2.0.

3.23.2. Diagram-diagram UML

3.23.2.1. Class Diagram

Class Diagram menggambarkan struktur objek dari sistem. Class

diagram menunjukkan class objek yang membentuk sistem dan hubungan

72

struktural diantara class objek tersebut (Mathiassen et al., 2000, p336).

Terdapat tiga jenis hubungan antar class yang biasa digunakan dalam class

diagram. Ketiga jenis hubungan tersebut antara lain:

1. Asosiasi

Asosiasi merupakan hubungan statis antar dua objek atau class.

Hubungan ini menggambarkan apa yang perlu diketahui oleh sebuah

class mengenai class lainnya. Hubungan ini memungkinkan sebuah

objek atau class mereferensikan objek atau class lain dan saling

mengirimkan pesan.

Gambar 3.17 Contoh Hubungan Asosiasi dalam Class Diagram

2. Generalisasi (atau Spesialisasi)

Dalam hubungan generalisasi, terdapat dua jenis class, yaitu class

supertype dan class subtype. Class supertype atau class induk memiliki

atribut dan behavior yang umum dari hirarki tersebut. Class subtype

atau class anak memiliki atribut dan behavior yang unik dan juga

memiliki atribut dan behavior milik class induknya. Class induk

merupakan generalisasi dari class anaknya, sedangkan class anak

merupakan spesialisai dari class induknya.

73

Gambar 3.18 Contoh Hubungan Generalisasi dalam Class Diagram

3. Agregasi

Agregasi merupakan hubungan yang unik dimana sebuah objek

merupakan bagian dari objek lain. Hubungan agregasi tidak simetris

dimana jika objek B merupakan bagian dari objek A, namun objek A

bukan merupakan bagian dari objek B. Pada hubungan ini, objek yang

menjadi bagian dari objek tertentu tidak akan memiliki atribut atau

behavior dari objek tersebut.

Gambar 3.19 Contoh Hubungan Agregasi dalam Class Diagram

74

Gambar 3.20 Contoh Class Diagram

3.23.2.2. Statechart Diagram

Statechart Diagram digunakan untuk memodelkan perilaku dinamis

dari sebuah objek dalam sebuah class yang spesifik dan berisi state dan

transition (Mathiassen et al., 2000, p341). Statechart diagram

mengilustrasikan siklus objek hidup yaitu berbagai status yang dapat dimiliki

objek dan event yang menyebabkan status objek berubah menjadi status lain

Statechart diagram dibuat dengan langkah-langkah sebagai berikut :

1. Mengidentifikasi initial dan final state.

2. Mengidentifikasi status objek selama masa hidup objek tersebut.

3. Mengidentifikasi event pemicu perubahan status objek.

4. Mengidentifikasi jalur perubahan status.

75

Gambar 3.21 Contoh Statechart Diagram

3.23.2.3. Use Case Diagram

Use Case Diagram menggambarkan interaksi antara sistem dan user.

Use case diagram mendeskripsikan secara grafis hubungan antara actors dan

use case (Mathiassen et al., 2000, p343). Penjelasan use case biasa

ditambahkan untuk menjelaskan langkah-langkah interaksi.

76

Gambar 3.22 Contoh Use Case Diagram

3.23.2.4. Sequence Diagram

Sequence diagram dapat digambarkan dalam berbagai level of detail

yang berbeda untuk memenuhi tujuan yang berbeda-beda pula dalam daur

hidup pengembangan sistem. Aplikasi sequence diagram yang paling umum

adalah untuk menggambarkan interaksi antar objek yang terjadi pada sebuah

use case atau sebuah operation.

77

Gambar 3.23 Contoh Sequence Diagram

3.23.2.5. Navigation Diagram

Navigation Diagram merupakan statechart diagram khusus yang

berfokus pada user interface (Mathiassen et al., 2000, p344). Diagram ini

menunjukkan window-window dan transisi diantara window-window tersebut.

Sebuah window dapat digambarkan sebagai sebuah state. State ini

memiliki nama dan berisi gambar miniatur window. Transisi antar state dipicu

oleh ditekannya sebuah tombol yang menghubungkan dua window.

78

Gambar 3.24 Contoh Navigation Diagram

3.23.2.6. Component Diagram

Menurut Mathiassen et al. (2000, p189), tujuan dari components

adalah untuk menciptakan sistem yang comprehensible dan flexible.

Component architecture adalah sebuah struktur sistem dari components yang

saling berhubungan.

Komponen adalah server dan beberapa dari client. Server

memberikan kumpulan dari operation (atau services) pada client. Sementara

Client menggunakan server secara independent. Arsitektur yang baik untuk

mendistribusikan system secara geografis. Bentuk distribusi dari bagian sistem

harus diputuskan antara client dan server. Macam-macam distribusi untuk

Client/Server, yaitu :

79

Tabel 3.2 Lima Macam Distribusi Client/Server

Client Server Arsitektur

U U + F + M Distributed Presentation

U F + M Local Presentation

U + F F + M Distributed Functionality

U + F M Centralised Data

U + F + M M Distributed Data

Sebuah komponen digambarkan dalam UML sebagai sebuah kotak

dengan dua kotak kecil di sebelah kirinya. Ketergantungan antar dua

komponen menunjukkan bagaimana kedua komponen tersebut saling

berkomunikasi.

Gambar 3.25 Contoh Component Diagram

80

3.23.2.7. Deployment Diagram

Deployment Diagram, sama seperti component diagram, juga

merupakan diagram implementasi yang menggambarkan arsitektur fisik

sistem. Perbedaannya, deployment diagram tidak hanya menggambarkan

arsitektur fisik software saja, melainkan software dan hardware. Diagram ini

menggambarkan komponen software, processor, dan peralatan lain yang

melengkapi arsitektur sistem. Menurut Mathiassen et al. (2000, p340),

deployment diagram menunjukkan konfigurasi sistem dalam bentuk processor

dan objek yang terhubung dengan processor tersebut.

Setiap kotak dalam deployment diagram menggambarkan sebuah

node yang menunjukkan sebuah hardware. Hardware dapat berupa PC,

mainframe, printer, atau bahkan sensor. Software yang terdapat di dalam node

digambarkan dengan simbol komponen. Garis yang menghubungkan node

menunjukkan jalur komunikasi antar device. Gambar berikut ini menunjukkan

sebuah contoh deployment diagram.

81

:Client

UserInterface

SystemInterface

Function

Model

:Server

SystemInterface

more clients

Gambar 3.26 Contoh Deployment Diagram

3.24. Perancangan Interface dengan Eight Golden Rules

Dalam perancangan sistem, rancangan interface memiliki peranan

yang cukup penting dalam menentukan keberhasilan sistem tersebut.

Schneiderman (1998, pp74-76) menyatakan bahwa terdapat 8 aturan dalam

perancangan interface, yang disebutnya dengan nama eight golden rules, yang

harus diperhatikan dalam perancangan sebuah interface. Kedelapan aturan

tersebut antara lain:

1. Konsistensi

Tampilan yang ada diusahakan untuk tetap konsisten.

82

2. Memungkinkan frequent user untuk menggunakan shortcut

Umumnya user yang sudah sering menggunakan aplikasi lebih

menginginkan kecepatan dalam mengakses informasi yang diinginkan.

3. Memberi umpan balik yang informatif

Umpan balik harus diberikan untuk memberikan informasi kepada user

sesuai dengan aksi yang dilakukannya. User akan mengetahui aksi apa

yang telah dan akan dilakukan dengan adanya umpan balik, biasanya

berupa konfirmasi/informasi atau suatu aksi.

4. Merancang dialog untuk menghasilkan keadaan akhir

Umpan balik atas akhir dari suatu proses dan aksi akan sangat membantu

sehingga user akan mendapatkan sinyal untuk melakukan aksi lainnya,

misalnya pada saat menutup suatu program akan ditampilkan konfirmasi

penutupan.

5. Memberikan pencegahan kesalahan dan penanganan kesalahan sederhana

Sistem dirancang sedemikian rupa sehingga dapat mencegah user dalam

melakukan kesalahan.

6. Memungkinkan pembalikan aksi dengan mudah

Terkadang user tidak sengaja melakukan aksi yang tidak diinginkan

sehingga ingin melakukan pembatalan. Sistem harus sebanyak mungkin

memberikan fungsi pembatalan ini sehingga user akan merasa lebih aman

dan tidak takut dalam mencoba dan memakai sistem ini.

7. Mendukung pengendalian internal

User yang berpengalaman sangat menginginkan kontrol yang kuat pada

sistem, sehingga mereka merasa menguasai sistem tersebut.

83

8. Mengurangi beban ingatan jangka pendek

Keterbatasan memori pada manusia harus ditanggulangi oleh program

dengan tidak banyak membuat user untuk melakukan proses

penyimpanan memori.